专利名称：一种机械自动夹紧装置的制作方法
技术领域：
一种机械自动夹紧装置 技术领域 本实用新型涉及一种机械制造业中的夹紧装置领域，特别是涉及一种夹紧力较大又 夹紧动作快捷、装卸料主轴不需要停车的机械自动夹紧装置；它特别适宜于数控机床自 动化进料与卸料工序中配套使用。
技术背景 现有的机械制造业中使用的机械夹紧装置品种繁多，其中结构较简单又普遍使用的 是一种弹簧式夹头，它的结构由一夹头本体与一相配置的锥套组成，该夹头本体设置有 沿圆周均布的轴向弹性槽，该夹头本体外径设置有外锥体，该外锥体与所述锥套相配合； 当该锥套沿着所述夹头本体作轴向移动时，该夹头本体上的轴向弹性槽随即收缩或者放 松，从而实现夹紧或放松置于该夹头本体内孔中的工件。 该锥套沿着所述夹头本体作轴向移动的动作是通过锥套与夹头本体之间的螺纹传动 而实现的；用手转动该锥套，即实现夹紧或放松置于该夹头本体内孔中的工件。上述弹 簧式夹头的缺点是只能在停车工况下夹紧或放松置于该夹头本体内孔中的工件，所以它 不能适应于在数控机床中需要自动化进料操纵工序中使用；其次是上述弹簧式夹头的夹 紧力较小，而且夹紧过程需要耗费较多时间，动作效率低。 实用新型内容 本实用新型所要解决的技术问题就是针对上述现有技术的现状而提供一种具有结 构简单而夹紧功率大、夹紧效率高并且可在不停车工况下实现夹紧工序操作的机械自动 夹紧装置。 本实用新型所要解决的另一个技术问题是提供一种可以调整夹紧力与自锁力的机 械自动夹紧装置。 本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种机械自动夹紧装置，它 包括固定在主轴上的一弹性的夹头本体以及配套于该夹头本体上可沿轴向前后滑移并 可夹紧或松开该夹头本体的锥形夹套，其特征在于该锥形夹套设置有外螺纹与一可作 轴向滑动的调整齿轮螺纹连接，该调整齿轮与一通过动力源带动的齿条相啮合。采用操纵所述齿条的直线运动来传动所述调整齿轮旋转，并通过所述锥形夹套的外 螺纹，使该锥形夹套沿着所述弹性的夹头本体作向前或向后轴向移动，从而实现在不停 车工况下夹紧或放松置于该夹头本体内孔中的工件，以适应于在数控机床中需要自动化 进料操纵工序中使用；又因为齿轮与齿条相啮合的传动结构具有很大自锁力的特性，因 而其夹紧力较大，而且夹紧过程动作效率高。
所述调整齿轮还优选地设置有与一固定外齿圈相啮合的内齿圈，该固定外齿圈套置 于所述主轴上并与该主轴的床头箱固定连接。该内齿圈与一固定于床头箱的外齿圈啮 合，以作为所述调整齿轮的旋转导向功能，同时可以适当选取该内齿圈与所述外齿圈的 外径尺寸以及齿轮模数，即可选取该调整齿轮最优化的自锁力与本实用新型机械自动夹 紧装置的夹紧力。当然，所述调整齿轮的另一端也可以设置一内摩擦圈，该内摩擦圈与 一固定于床头箱的外摩擦圈相配合，通过内摩擦圈与外摩擦圈的摩擦阻力的设置来选取 该调整齿轮理想的自锁力与本实用新型机械自动夹紧装置的夹紧力。
所述锥形夹套的后部可以连接一装置在所述床头箱中的主轴。所述锥形夹套的后部 也可以连接在其它的需要夹紧的机械装置中。
所述调整齿轮与所述锥形夹套之间设置一平面滚动轴承，该平面滚动轴承的作用是 减少当需要夹紧工件而旋转所述调整齿轮时产生的该调整齿轮与所述锥形夹套之间的 摩擦阻力，以提高夹紧动作的灵敏度。
所述动力源可以设置为控制气缸、或控制油缸、或控制电机、或控制手轮。所述控 制气缸或控制油缸可以连接一电磁操纵阀；以进一步实现不停车工况下夹紧工件的自动 化操纵水平。
本实用新型结构简单，夹紧功率大，夹紧效率高；并且可在不停车工况下实现夹紧 工件的操作，因此它特别适宜于数控机床自动化进料与卸料中配套使用。
图l为本实用新型的结构示意具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。 图l示出了本实用新型一种机械自动夹紧装置的一个实施方式，它包括一固定在主 轴2前端锥孔中的一弹性的夹头本体7以及配套于该夹头本体上并可沿其轴向滑移即可 实现夹紧或松开该弹性的夹头本体的锥形夹套6;该弹性的夹头本体7的外径成形有外
锥面72，该外锥面72与该锥形夹套6的内孔相配合。
该锥形夹套6外径设置有外螺纹61,通过锥套外螺纹61连接一调整齿轮5，该调 整齿轮5的后端设置有内齿圈51;该调整齿轮5通过动力源与一齿条8相啮合。所述动 力源是控制气缸，或控制油缸。所述控制气缸或所述控制油缸连接一电磁操纵阀。
主轴2通过两端轴承安装在床头箱3中，主轴2的后端连接一传动轮1。床头箱3 的前端通过螺丝钉10固定连接一带内孔的外齿圈4，该外齿圈4的内孔套置于主轴2 的前端。
调整齿轮5的内齿圈51与固定于床头箱的外齿圈4相啮合，实现所述调整齿轮5 的自锁作用。适当选取内齿圈51与外齿圈4的外径尺寸以及齿轮模数，即可选取本实 用新型的最优化的机械自动夹紧装置的夹紧力与调整齿轮自锁力。
调整齿轮5与锥形夹套6之间设置一平面滚动轴承9，该平面滚动轴承9的作用是 减少当需要夹紧工件而旋转调整齿轮5时产生的调整齿轮5与锥形夹套6之间的摩擦阻 力，以提高夹紧动作的灵敏度。
当操纵推动齿条8作向前或向后移动，传动调整齿轮5作正向或反向的旋转运动， 通过与调整齿轮5相连接的锥套螺纹61，使锥形夹套6沿着所述弹性的夹头本体7作向 前或向后轴向移动，该夹头本体7上的轴向弹性槽随即收缩或者放松，从而实现夹紧或
放松置于该弹性的夹头本体7内孔71中的工件。
所述锥形夹套6的后部与一装置在床头箱3中的主轴2相连接。 工件夹紧或放松的操作是这样的移动齿条8，促使调整齿轮5旋转，该调整齿轮 5通过锥套外螺纹61推动平面滚动轴承9又同时带动锥形夹套6向主轴2的后部移动， 使得锥形夹套6中的弹性的夹头本体7内孔71收縮，即夹头本体内孔71中的工件被夹 紧；反之，所述调整齿轮5带动锥形夹套6向主轴2的前部移动，通过该弹性的夹头本 体7的自身弹力推动锥形夹套6向前移动，从而安装在该弹性的夹头本体内孔71中的 工件即被放松。
本实用新型的齿条8向前或向后移动可通过气缸或油缸带动，调节该气缸或油缸的 介质工作压力，即可调节工件夹紧或放松动作的速度。该气缸或油缸动作可以通过电磁 阀控制，再配置自动装料机械手，即可实现数控机床在主轴不停车工况下自动化进料与 卸料工序。
本实用新型的也可以通过手动操作使所述齿条向前或向后移动以实现夹紧动作。
权利要求1.一种机械自动夹紧装置，它包括固定在主轴上的一弹性的夹头本体(7)以及配套于该夹头本体上可沿轴向前后滑移并可夹紧或松开该夹头本体的锥形夹套(6)，其特征在于该锥形夹套(6)设置有外螺纹(61)与一可作轴向滑动的调整齿轮(5)螺纹连接，该调整齿轮(5)与一通过动力源带动的齿条(8)相啮合。
2. 根据权利要求l所述的机械自动夹紧装置，其特征在于所述调整齿轮(5)还 设置有与一固定外齿圈(4)相啮合的内齿圈(51)，该固定外齿圈(4)套置于所述主 轴(2)上并与该主轴的床头箱(3)固定连接。
3. 根据权利要求1或2所述的机械自动夹紧装置，其特征在于所述动力源是控 制气缸，或控制油缸，或控制电机，或控制手轮。
4. 根据权利要求3所述的机械自动夹紧装置，其特征在于所述控制气缸或所述 控制油缸连接一 电磁操纵阀。
5. 根据权利要求1或2所述的机械自动夹紧装置，其特征在于所述调整齿轮(5) 与所述锥形夹套(6)之间设置一平面滚动轴承(9)。
专利摘要一种机械自动夹紧装置，它包括固定在主轴上的一弹性的夹头本体(7)以及配套于该夹头本体上沿其轴向滑移即可夹紧或松开该弹性的夹头本体的锥形夹套(6)，该锥形夹套设置有外螺纹(61)与一可作轴向滑动的调整齿轮(5)螺纹连接，该调整齿轮(5)与一通过动力源带动的齿条(8)相啮合，所述调整齿轮还设置有与一固定外齿圈(4)相啮合的内齿圈(51)，该固定外齿圈套置于所述主轴上并与该主轴的床头箱(3)固定连接，所述锥形夹套的后部与主轴相连接；本实用新型结构简单，夹紧功率大，夹紧效率高；并且可在不停车工况下实现夹紧工序的操作，因此它特别适宜于数控机床自动化进料与卸料中配套使用。
文档编号B23B13/00GK201175768SQ200720109609
公开日2009年1月7日 申请日期2007年5月18日 优先权日2007年5月18日
发明者应圣平 申请人:应圣平;李元峰